高中生物人教版高中必修3稳态与环境第5章生态系统及其稳定性-探究土壤微生物分解作用

1、探究土壤微生物分解作用教学设计一、教学目标探究土壤微生物分解作用，培养学生科学思维和设计实验的能力，以及合作完成科学实验的动手能力、实事求是的科学态度和团队合作精神。二、学情分析高二学生已具备一定的观察、分析问题的能力及科学探究能力，喜欢动手实验，渴望在探究过程中获得成功，但实验设计和实验动手能力及团队合作精神还需提高，教学中应注重这方面的学习和培养。三、教学重点、难点重点：实验计划的制订、实施、结果分析和评价。难点：实验计划的制订、实施、结果分析和评价。四、教学手段用录相机、照相机和多媒体课件。五、课时安排 3课时第1课时：课题引入，实验方案设计、完善和确定。第2课时：第一、二阶段实验。第3

2、课时：实验结果检测、结果分析并完成实验报告、交流表达。六、教学过程（一）课题引入：寂静的春天（R. Carson）中有如下一段话：土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总重量仍和细菌差不多。被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还

3、原为组成它们的无机物。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸从而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸收的状态。另外，以惊人数量存在的还有微小的螨类和被称为跃尾虫的没有翅膀的原始昆虫过渡：在寂静的春天里，肥沃而看似平静安详的土壤中却进行着剧烈高效且非常重要的生命活动。 请同学们联系生活实际，思考并提出与土壤微生物分解作用有关的

4、问题，并参照以下任务布置清单，完成实验方案设计。【设计意图】1、与本课题探究内容高度契合，引起学生共鸣2、学科间的融合，体现综合素养3、好书推荐，引导学生提高环保意识（二）实验方案设计1、实验分组：3人/组。2、你组感兴趣的有关问题：例如：土壤有机物分解为无机物是微生物的作用？还是土壤本身的物理化学作用？（如何证明？）3、针对该问题的实验假设：（引导学生联系生活实际，进行科学设想，提出合理的假设）4、实验计划：（1）实验目的：（2）实验需要的器材和试剂：（如：干热灭菌箱、500mL烧杯、50 mL烧杯、试管、玻棒、蒸馏水、斐林试剂、碘液、水浴锅、纱布、灭菌的铁铲和信封等）（3）实验过程：第一阶

5、段：土壤取样（取样地点及注意事项）第二阶段：（实验地点及实验步骤计划分为几组实验，实验的自变量、无关变量、因变量如何确定和控制？）第三阶段：实验结果（检测指标是什么？）第四阶段：实验结果分析及完成实验报告第五阶段：小组交流，总结经验教训并完善实验报告。（三）实验实施1、检查学生“实验方案设计”情况，并与学生探讨和协助整合并完善实验方案设计。（注意更多发掘学生实验方案的亮点，据学生方案提出适当的建议）2、展示四组有代表性的方案，鼓励学生表达。3、根据学生方案到室外取土样（提醒学生注意安全；保护环境爱护花草；记录取样时间和地点）4、根据学生实验方案，到实验室进行下一阶段实验（注意记录实验时间、地点

6、；科学分组、器材不能混用等。）5、引导学生科学实验，客观记录，实事求是；鼓励学生分工合作，积极交流，表达自己的观点和想法，积极回应同学质疑。6、实验结果检查，记录和分析，完成实验报告（可以将实验结果整理为表格等形式进行分析）（四）表达交流（展示学生优秀实验报告，鼓励学生积极交流）1、如果实验成功，分析实验中的不足之处；2、完成实验报告，在班上交流，并听取同学质疑，对本组实验进行解释；3、如果实验失败，分析原因，对实验方案进行修正和完善，建议再次实验。六、教学设计意图针对本节高中生物实验教学实践课题，我有意尝试使用“项目教学法”。项目教学法就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理

7、，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”。在生物实验教学中充分体现学生的学习主体地位，充分调动学生实验探究、团队合作、实验动手能力。让学生在“做中学”，回归生物教育的本真。让学生切实感受生物科学的魅力，提升科学研究和科学探索的兴趣和能力，为国家发掘和培育科学研究和科学创新人才。附1：探究土壤微生物分解作用实验报告姓名： 一、实验方案设计（课前完成）1、实验分组：3人/组。2、你组感兴趣的有关问题：3、针对该问题的实验假设：4、实验计划：（1）实验目的：（2）实验需要的器材和试剂：（3）实验过程：第一阶段：土壤取样（取样地点及注意事项）第二阶段：（实验地点及实验步骤计划分为几组实验，实验的自变量、无关变量、因变量如何确定和控制？）第三阶段：实验结果（检测指标是什么？